Реакция газообразования в канале (часть 1)

Под газификацией твердого топлива принято понимать сложный термохимический процесс, имеющий целью превращение твердого топлива в газообразное. При этом горение и газификацию следует рассматривать как единый процесс, что в первую очередь подтверждается общностью протекания при этих процессах химических превращений. В процессе газификации угля, будь это его слой или канал, выделяют две стадии. Первая - стадия термического разложения, при которой из угля выделяются влага, летучие парогазовые вещества и остается коксовый остаток, горючую часть которого составляет углерод. Вторая - стадия газификации, при которой, во-первых, углерод коксового остатка с помощью свободного или связанного кислорода превращается в горючие газы, и, во-вторых, эти газы взаимодействуют с кислородом и водяным паром. Именно стадия газообразования является главной, определяющей состав газа подземной газификации.
При газификации угля в канале газообразование происходит по тем же химическим реакциям, что и в обычном наземном слоевом генераторе.

Приведенные уравнения реакций заключают в себе информацию об их стехиометрии и энергетике, но ничего не говорят о полноте реакций и характере их протекания.
Основным источником энергии, необходимой для превращения угля в газ, является газифицируемый уголь. Тепло для газификации выделяется по реакциям (1-3) и дополнительно по реакциям (4,5,9 и 10). Выделившееся тепло обеспечивает протекание реакций газификации (6-8) и дальнейшее термическое разложение угля. Таким образом, при неполном сгорании топлива, т.е. при его газификации, выделяется лишь часть тепла, так называемое физическое тепло Qф. Это тепло расходуется на нагрев продуктов газификации и на потери в окружающую среду.
Другая часть тепла является потенциальным теплом, заключенным в горючих компонентах продуктов газификации. Эта часть тепла топлива называется химическим теплом газов.
Общее количество тепла топлива Qm (теплота сгорания топлива) в условиях газификации равно

В идеальном случае, если бы удалось все физическое тепло газов перевести в химическое тепло, то при φ = Q химический к.п.д. процесса достиг бы наибольшего своего значения Η = 1. В реальных процессах η Q.
При организации топочных процессов стремятся наиболее полно использовать топливо, т.е. недожог топлива стремятся свести к нулю (η = 0) и все тепло сгорания топлива перевести в физическое тепло дымовых газов. В этом случае φ стремится к единице.

---